圆台型复合材料件与金属件定位粘接工艺，包括改造定位粘接所用的数控压机、制作锁紧定位工装、试套、涂胶、正式套装和固化等工序。本发明专利技术采用特制的锁紧定位工装，解决了粘接过程中的精密定位的工艺难题；采用数控压机加压套装件，数控压机施加的轴向力均匀、稳定，能够防止套装件防热套行进过程中产生周向位移，确保周向定位，使粘接后的产品同轴度一致；本发明专利技术采用数控压机加压套装，轴向定位精度高，通过电脑可以精确控制圆台型复合材料件的有效位移量，确保圆台型复合材料件的方形突起上沿到圆台型金属件底端的距离。本发明专利技术已在实践中推广使用，一次粘接合格率可达９９％以上，极大地节约了原材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种圆台型的复合材料件和圓台型的金属件定位粘接工艺，属 于复合材料与金属材料粘接领域。技术背景复合材料具有质轻、耐高温、高热，耐烧蚀等性能，其承重性能不如金属材料，通常采用一次性整体成型， 一般不加工螺紋孔等连接用孔；而金属材料 承重性能好，可以加工螺紋孔、销孔等，也可以连接支架，但大多金属材料比 复合材料密度大、质重，耐烧蚀性能差，达不到复合材料耐几千度的高温。因 此，为了将金属与复合材料的优良性能结合到一块，采用将两者粘接在一起成 为整体，兼具金属与复合材料的优势。如图4所示的圆台型复合材料件(其外锥面上均匀分布有四个方形突起) 与图5所示的外表面光滑的圓台型金属件的粘接涉及到套装、定位、加压、保 压等关4建技术，要求粘接后圓台型复合材料件方形突起的上沿到金属件底端的 尺寸为688.4mm,误差范围土0.4mm。如果采用传统手工加压方式，圆台型复 合材料件行进过程中无法测量方形突起的上沿到金属件底端的距离，无法有效 控制圆台型复合材料件的轴向位移量；而且手工加压用力不稳定，圓台型复合 材料件在套装过程中晃动，无法周向定位圆台型复合材料件，造成粘接后的产 品不同轴，胶层厚度不均匀，圓台型复合材料件方形突起的上沿到金属件底端 的距离超出指定范围。传统手工加压方式粘接一次合格率仅为60%,由于粘接 所用胶粘剂是热固性树脂，造成才及大的浪费。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种粘接过程中能 精密定位，粘接后的产品同轴度一致，胶层厚度均匀，圓台型复合材料件方形突起的上沿到金属件底端的距离符合要求的定位粘接工艺。本专利技术的技术解决方案是 一种圆台型复合材料件金属件定位粘接工艺，其特征在于通过下列步骤实现(1 )改造定位粘接所用的数控压机，数控压机包括数控显示屏、底座、光栅、立柱、压板，数控显示屏与光栅 通过数据线连接，光栅安装在立柱上，立柱固定在底座上，立柱与压板之间机 械连接；(2) 准备定位粘接用的圆台型复合材料件和圆台型金属件， 其中圆台型金属件上表面上有I 、 II、 III、 IV四个象限线，圆台型复合材料件有一个从内表面引出的I象限线，其外锥面上均匀分布有四个方形突起；(3) 根据圆台型金属件的底端尺寸制作锁紧定位工装， 锁紧定位工装包括底座、立柱、压盘、锁紧螺母、起吊螺耳、压环，立柱固定在安装底座上，并与压盘机械连接，锁紧螺母安装在立柱上，起吊螺耳安 装在压盘，压环与压盘可拆卸连接；(4) 将圓台型金属件安装到锁紧定位工装的底座上；(5 )将圆台型复合材料件放到圆台型金属件上，圆台型复合材料件象限线 I与圆台型金属件象限线I对准定位，拧紧到锁紧定位工装的锁紧螺母；(6) 通过锁紧定位工装的起吊螺耳将步骤(5)所述的安装了圆台型复合 材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到数控压机上进行试套，确定正式套 装时的工艺参lt,即光栅记录的圆台型复合材料件位置；(7) 将圆台型复合材料件从圆台型金属件上卸下，在圆台型复合材津+件的 内表面和圆台型金属件的外表面均匀涂一层胶粘剂，将涂胶后的圆台型复合材 料件按步骤(5)放到圓台型金属件上；(8) 通过锁紧定位工装的起吊螺耳将步骤(7)所述的安装了涂胶的圓台 型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到数控压机上，数控压4几根据 步骤(6)确定的工艺参数进行正式套装；(9)通过锁紧定位工装的起吊螺耳将步骤〖8)套装好的圆台型复合材料 件和圓台型金属件的锁紧定位工装吊到固化炉中加温固化。 所述步骤(6)试套步骤， (1 )将安装了圓台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装放到数控压才几的底座上；(2) 数控压机的压板压在锁紧定位工装的压环上；(3) 确定试套时数控压机的参数，即套装力a和数控压机速率y , 其中(7耳又5~15Kn, Y取0.4 0.5mm/min;(4) 依据步骤(3)确定的参数，数控压机压板向下行进，压紧锁紧定位 工装的压环带动圆台型复合材料件一起向下行进一定的位移量；(5) 测量圆台型复合材料件的方形突起上沿到圆台型金属件底端的距离及 圆台型复合材料件和圆台型金属件之间的间隙；(6) 待测量的所述步骤(5)中圆台型复合材料件的方形突起上沿到圆台 型金属件底端的距离符合要求后，数控机床的光栅记录下圆台型复合材料件位 置，即正式套装时的工艺参数。所迷步骤(7)正式套装步骤，(1 )将安装有涂胶后圓台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装放 到数控压机的底座上；(2) 数控压机的压板压在锁紧定位工装的压环上；(3) 根据公式a = n . Y确定正式套装时数控压机的参数， 其中ri为胶粘剂的粘度，Y取0.15 0.2mm/min;(4) 依据步骤(3)确定的参数，数控压机压板向下行进，压紧锁紧定位 工装的压环带动圆台型复合材料件一起向下行进，待行进到试套时光栅记录的 位置时，数控压机停止运行，正式套装完成。所述的圆台型复合材料件的方形突起上沿到圆台型金属件底端的距离为 688.4mm, i吴差范围土0.4mm。所述的圆台型复合材料件和圆台型金属件之间的间隙不大于0.8 mm,大于 0.8 mm在圆台型金属件上缠玻璃布调整间隙。 所述步骤(7)中涂胶厚度为0.1~0.5mm。 所述步骤(9)中固化温度60 7CTC,时间不低于3小时。 所述的锁紧定位工装的压环与压盘通过环形卡槽连接。 所述的数控压机的压^1通过丝杠传动。所述步骤(7)涂胶时将圓台型复合材料件及金属件上的不刮胶部位进行遮 挡保护。本专利技术与现有技术相比有益效果为(1 )本专利技术已在实践中推广使用， 一次粘接合格率可达99%以上，极大 地节约了原材料；(2 )本专利技术采用特制的锁紧定位工装，解决了粘4妄过程中的精密定4立的工 艺难题；(3) 本专利技术采用数控压机加压套装件，数控压机施加的轴向力均匀、稳定， 能够防止套装件防热套行进过程中产生周向位移，确保周向定位，使粘接后的 产品同轴度一致；(4) 本专利技术采用数控压机加压套装，轴向定位精度高，通过电脑可以精确 控制圆台型复合材料件的有效位移量，确保圓台型复合材料件的方形突起上沿 到圓台型金属件底端的距离。附图说明附图1为本专利技术定位粘接流程示意图； 附图2为本专利技术数控压机结构示意图； 附图3为本专利技术的锁紧定位工装示意图； 附图4为本专利技术的圓台型复合材料件结构示意图； 附图5为本专利技术的圆台型金属件结构示意图。 具体实施例方式实施例1定位粘接流程图如图1所示。一、 改造H控压才几如图2所示数控压机包括数控显示屏11、底座12、光栅13、立柱14、压 板15,数控显示屏11与光栅13通过数据线连接，光栅13安装在立柱14上， 立14)固定在底座12上，立柱14与压板15之间机械连接。数控显示屏11能够自动显示套装力、复合材料件的位移量，这是以前粘接 过程中无法实现的。数控压机的压板15通过丝杠传动，加压将力施加到圓台 型的复合材料件上。机械用力均匀、有效、可控性强，不受人为因素影响，保 证了粘接质量。二、 制作定位工装锁紧定位工装如图3所示包括底座31、立柱32、压盘33、锁紧螺母34、 起吊螺耳35、压环36,立柱32固定在安装底座31上，并与压盘33机械连接， 锁紧螺母34安装在立柱32上，起本文档来自技高网...
【技术保护点】
圆台型复合材料件与金属件定位粘接工艺，其特征在于通过下列步骤实现： （１）改造定位粘接所用的数控压机， 数控压机包括数控显示屏（１１）、底座（１２）、光栅（１３）、立柱（１４）、压板（１５），数控显示屏（１１）与光栅（１３）通过数据线连接，光栅（１３）安装在立柱（１４）上，立柱（１４）固定在底座（１２）上，立柱（１４）与压板（１５）之间机械连接； （２）准备定位粘接用的圆台型复合材料件和圆台型金属件， 其中圆台型金属件上表面上有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个象限线，圆台型复合材料件有一个从内表面引出的Ⅰ象限线，其外锥面上均匀分布有四个方形突起； （３）根据圆台型金属件的底端尺寸制作锁紧定位工装， 锁紧定位工装包括底座（３１）、立柱（３２）、压盘（３３）、锁紧螺母（３４）、起吊螺耳（３５）、压环（３６），立柱（３２）固定在安装底座（３１）上，并与压盘（３３）机械连接，锁紧螺母（３４）安装在立柱（３２）上，起吊螺耳（３５）安装在压盘（３３），压环（３６）与压盘（３３）可拆卸连接； （４）将圆台型金属件安装到锁紧定位工装的底座（３１）上； （５）将圆台型复合材料件放到圆台型金属件上，圆台型复合材料件象限线Ⅰ与圆台型金属件象限线Ⅰ对准定位，拧紧到锁紧定位工装的锁紧螺母（３４）； （６）通过锁紧定位工装的起吊螺耳（３５）将步骤（５）所述的安装了圆台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到数控压机上进行试套，确定正式套装时的工艺参数，即光栅记录的圆台型复合材料件位置； （７）将圆台型复合材料件从圆台型金属件上卸下，在圆台型复合材料件的内表面和圆台型金属件的外表面均匀涂一层胶粘剂，将涂胶后的圆台型复合材料件按步骤（５）放到圆台型金属件上； （８）通过锁紧定位工装的起吊螺耳（３５）将步骤（７）所述的安装了涂胶的圆台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到数控压机上，数控压机根据步骤（６）确定的工艺参数进行正式套装； （９）通过锁紧定位工装的起吊螺耳（３５）将步骤（８）套装好的圆台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到固化炉中加温固化。...
【技术特征摘要】
1、圆台型复合材料件与金属件定位粘接工艺，其特征在于通过下列步骤实现(1)改造定位粘接所用的数控压机，数控压机包括数控显示屏(11)、底座(12)、光栅(13)、立柱(14)、压板(15)，数控显示屏(11)与光栅(13)通过数据线连接，光栅(13)安装在立柱(14)上，立柱(14)固定在底座(12)上，立柱(14)与压板(15)之间机械连接；(2)准备定位粘接用的圆台型复合材料件和圆台型金属件，其中圆台型金属件上表面上有I、II、III、IV四个象限线，圆台型复合材料件有一个从内表面引出的I象限线，其外锥面上均匀分布有四个方形突起；(3)根据圆台型金属件的底端尺寸制作锁紧定位工装，锁紧定位工装包括底座(31)、立柱(32)、压盘(33)、锁紧螺母(34)、起吊螺耳(35)、压环(36)，立柱(32)固定在安装底座(31)上，并与压盘(33)机械连接，锁紧螺母(34)安装在立柱(32)上，起吊螺耳(35)安装在压盘(33)，压环(36)与压盘(33)可拆卸连接；(4)将圆台型金属件安装到锁紧定位工装的底座(31)上；(5)将圆台型复合材料件放到圆台型金属件上，圆台型复合材料件象限线I与圆台型金属件象限线I对准定位，拧紧到锁紧定位工装的锁紧螺母(34)；(6)通过锁紧定位工装的起吊螺耳(35)将步骤(5)所述的安装了圆台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到数控压机上进行试套，确定正式套装时的工艺参数，即光栅记录的圆台型复合材料件位置；(7)将圆台型复合材料件从圆台型金属件上卸下，在圆台型复合材料件的内表面和圆台型金属件的外表面均匀涂一层胶粘剂，将涂胶后的圆台型复合材料件按步骤(5)放到圆台型金属件上；(8)通过锁紧定位工装的起吊螺耳(35)将步骤(7)所述的安装了涂胶的圆台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到数控压机上，数控压机根据步骤(6)确定的工艺参数进行正式套装；(9)通过锁紧定位工装的起吊螺耳(35)将步骤(8)套装好的圆台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到固化炉中加温固化。2、 根据权利要求1所述的圆台型复合材料件与金属件定位粘接工艺，其特 征在于所述步骤(6)试套步骤，(1 )将安装了圓台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装放到数控 压机的底座(12)上；(2)婆t控压机的压板(15)压在锁紧定位工装的压环(36)上； (3 )确定试套时数控压机的参数，即套装力a和数控压机速率y ， 其中a取5 15Kn， y取0.4 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：马蕾，王泽华，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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